热学计算

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热学计算题(含答案)

热学计算题(含答案)

类型三:利用热量公式计算在冬天为使房间里保持一定的温度,每小时要供给4.2×106焦的热量,若进入散热器中水的温度是80℃,从散热器流出的水的温度是72℃,问每小时要供给散热器多少80℃的水? 【分析与解答】可利用公式Q 放=Cm(t 0-t)变形为:)(0t t C Q m -=放求出m 。

解:Q 放=Cm( t 0-t))kg ()(..)t t (C Q m 125728010241024360=-⨯⨯⨯=-=放变式1:利用热量公式计算质量为0.5千克的铝壶里装了2千克的水。

初温度为20℃,如果它吸收了265.2×103焦的热量,温度可升高到多少摄氏度?[铝比热容为0.88×103焦/(千克·℃)] 【分析与解答】解此类题目的关键是如何确定容器的初温和末温,只要用容器盛液体加热或冷却,容器的初温和末温与液体的初温和末温相同。

本题参与吸热物体分别为水和铝壶,它们初温相同,末温也相同可利用公式Q 吸=Cm(t-t 0)变形后求末温度。

解:Q=Q 铝+Q 水=C 铝m 铝(t-t 0)+C 水m 水(t-t 0) 得Ct m C m C Qt ︒=+⨯⨯+⨯⨯⨯=++=50205.01088.02102.4102.265333水水铝铝变式2:利用热量公式计算小明家新安装了一台容积为0.5m 3的太阳能热水器,加满水后,经过4h 阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.问:在这4h 内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容c 水=4.2×103J/(kg ·℃)、焦炭的热值g =3.0×107J/kg ]【分析与解答】太阳能热水器内水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×0.5m 3=500kg 需要吸收的热量:Q 吸=cm △t =4.2×103J /(kg ·℃)×500m 3×(40℃-20℃)=4.2×107J 焦炭放出的热量 Q 放=m 炭·q 火炉的转化效率:774.2103.010/Q JQ m J k g η⨯==⨯⨯吸放炭774.210720% 3.010/J m kg J kg⨯==⨯⨯炭则需要燃烧7kg 千克焦炭变式3:利用热量公式计算(新加)有一款太阳能热水器,铭牌上的部分参数如右表所示. 将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.(1)晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J. 若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m 2,每天日照时间按8h 计算,则它一天中接收的太阳能(E )约为多少?若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?[c 水=4.2×103J/(kg ·℃)](2)若该热水器一天中接收的太阳能,由燃烧煤气(热值q =4.2×107J/kg)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?(3)请你:①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考). 【分析与解答】本题从新能源、环境保护的现实问题出发,对太阳能、化石燃料(化学能燃烧获得内能)的放热Q =mq 、生活用热水加热Q=cm △t 进行了考查。

初中热学计算题及答案

初中热学计算题及答案

初中热学计算题及答案【篇一:初中物理热学计算题】(1)用一底面积为0・1 m2的方形水槽装了6 kg水,在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。

水吸收的热量是多少?(2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为n,则n是多少(3)将水槽中的水倒掉,然后平铺上6 kg的细沙,在中午的太阳光下照射23 min,细沙的温度能升高多少?(4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量(2)这些水吸收的热量是多少(3)用煤气灶加热时,也使这些水从20℃升高到45℃,共燃烧了2kg煤气。

则用该煤气灶烧水的效率是多少(1)浴池中温泉水的质量是多少?(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时,放出的热量是多少?(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤(1)完全燃烧2l0g的汽油,能放出多少热量(2)如果这些热量全部被水吸收,水温从20℃升高到43℃。

则水的质量是多少(1)水吸收的热量是多少(2)烟煤放出的热量是多少(3)锅炉烧水的效率是多少(1)水吸收的热量是多少(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少(3)实际上烟煤未完全燃烧。

若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少求:(1)水吸收的热量是多少?(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭(1)烧开这些水需要吸收多少热量(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水,仅烧水这一项,小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少10.(12 一模)(5分)很多家用电器是用遥控器开、关机的。

用遥控器关机后,电源并没有断开,此时的家用电器为待机状态,用电器仍要消耗一些电能。

若小明家所有用电器待机状态时的总功率为21w,平均每天处于待机状态的时间为10h。

试求:(1)一个月(30天)因用电器待机而浪费的电能是多少千瓦时?(1)水吸收的热量是多少?(2)用酒精灯烧水时的效率是多少?(1)水吸收的热量是多少(2)煤气灶烧水时的效率是多少(1)水吸收的热量是多少?(2)该锅炉烧这些水的效率是多少试求:(1)水吸收的热量是多少?答案:△t *=q沙吸/ c沙m沙=21℃(1 分)(3)细沙的温度能升高21 ℃。

高中物理中的热学中的重要公式

高中物理中的热学中的重要公式

高中物理中的热学中的重要公式热学是物理学的一个重要分支,研究热量和能量转换的规律。

在学习热学的过程中,经常会用到一些重要的公式,这些公式具有很强的实用性和指导意义。

本文将介绍高中物理中热学中的几个重要公式。

一、热量Q计算公式热量是物体与外界交换能量的形式,可以通过温度变化来计算。

根据热力学的基本原理,热量的计算公式为:Q = mcΔT其中,Q表示热量,单位是焦耳(J);m表示物体的质量,单位是千克(kg);c表示物体的比热容,单位是焦耳/千克·摄氏度(J/(kg·°C));ΔT表示温度的变化量,单位是摄氏度(°C)。

这个公式可以用于计算材料在温度变化过程中的热量变化,比如热传导、热辐射等。

二、热传导的热流量计算公式热传导是热能在固体、液体或气体中通过分子间的传递而引起的热平衡现象。

热传导的热流量可以通过以下的公式来计算:Q = kAΔT/Δx其中,Q表示热流量,单位是焦耳/秒(J/s);k表示物体的导热系数,单位是焦耳/(米·秒·摄氏度)(J/(m·s·°C));A表示传热面积,单位是平方米(m^2);ΔT表示温度差,单位是摄氏度(°C);Δx表示热传导的长度,单位是米(m)。

这个公式可以用于计算热传导过程中的热流量,比如导热管、导热材料等。

三、热辐射能量计算公式热辐射是物体由于内部热运动而释放能量的过程,主要通过电磁辐射方式传递。

热辐射的能量可以通过以下的公式计算:P = εσAT^4其中,P表示辐射功率,单位是瓦特(W);ε表示物体的发射率,取值范围在0和1之间,无单位;σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数,约为5.67×10^-8W/(m^2·K^4);A表示物体的表面积,单位是平方米(m^2);T表示物体的绝对温度,单位是开尔文(K)。

这个公式可以用于计算热电设备、辐射热传输等,也可以用于估计天体的表面温度。

热学计算热量和温度变化的关系

热学计算热量和温度变化的关系

热学计算热量和温度变化的关系热学是物理学的一个重要分支,主要研究热量与物体温度变化之间的关系。

在热学中,我们可以通过一些计算方法来准确计算热量的转移和温度的变化。

本文将介绍一些常见的热学计算公式,以及它们与热量和温度变化之间的关系。

1. 热量的计算热量是指物体内部分子之间的能量传递,又称为热能。

热量的大小可以通过下面的公式进行计算:Q = m × c × ΔT其中,Q表示热量,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示温度的变化。

2. 温度变化的计算温度是物体分子运动的平均能量,可以通过温度计等仪器测量得到。

温度变化的计算与热量的计算关系密切。

根据热学原理,温度变化的计算可以使用下面的公式:ΔT = Q / (m × c)该公式可以通过已知物体的热量、质量和比热容来计算温度的变化。

3. 确定物质比热容的方法比热容是一个物质的重要特性,它可以用来描述物质的热性质。

常见物质的比热容可以通过实验或者查阅资料来获取。

有几种常见的方法可以确定物质的比热容:3.1 等热法在该方法中,将所研究的物质与一个已知比热容的物体(如水)混合在一起,并用热量测量仪器测量所混合物的温度变化。

通过比较已知物质的热量和温度变化,即可计算出未知物质的比热容。

3.2 醇灯法该方法通常用于测量固体材料的比热容。

实验时,将固体样品放在一个高温的平板上,然后使用一个醇灯对其加热。

通过测量样品与平板之间的温度变化,可以计算出固体材料的比热容。

3.3 稳定流热法该方法适用于液体和气体物质的比热容测量。

实验中,通过使物质以稳定的流速经过一个加热元件,同时测量物质进入和离开加热元件的温度和流量。

根据热学公式,可以计算出物质的比热容。

总结:热学计算热量和温度变化的关系是物理学中的一项重要内容。

通过合适的计算公式和实验方法,我们可以准确计算热量的转移和温度的变化,并通过比热容来描述物质的热性质。

熟练掌握热学计算的方法对于理解热现象和解决实际问题至关重要。

热学如何计算物体的热量传递

热学如何计算物体的热量传递

热学如何计算物体的热量传递热学是研究热现象以及与之相关的能量转移和传递的一门学科。

当涉及到物体的热量传递时,热学提供了一些计算方法和公式来解决这个问题。

本文将介绍一些常用的热传导、热辐射和对流传热的计算方法。

一、热传导的计算热传导是指物质内部由热高处到热低处的传递过程。

有两个关键参数需要考虑:热传导率(λ)和温度梯度(ΔT)。

热传导的计算方法可以用傅里叶定律表示:Q = λ * A * ΔT / L其中,Q表示传热量,λ表示热传导率,A表示传热面积,ΔT表示温度差,L表示传热距离。

利用这个公式,我们可以计算出物体中传递的热量。

举个例子,假设有一个铁棒,长为1米,温度差为10摄氏度,横截面积为0.01平方米,热传导率为80瓦特/米·摄氏度。

那么,可以使用上述公式计算出传热量:Q = 80 * 0.01 * 10 / 1 = 8瓦特所以,该铁棒在这个条件下传递的热量为8瓦特。

二、热辐射的计算热辐射是指物体通过辐射波长范围内的能量传递热量。

根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的传热量可以通过以下公式计算:Q = ε * σ * A * (T₁^4 - T₂^4)其中,Q表示传热量,ε表示发射率,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数(5.67 × 10^-8瓦特/米²·开尔文^4),A表示发射面积,T₁和T₂分别表示两个温度。

例如,假设一个黑色球体的表面积为1平方米,发射率为0.95,表面温度为400开尔文,周围环境温度为300开尔文。

将这些数值代入上述公式中,可以计算出传热量:Q = 0.95 * 5.67×10^-8 * 1 * (400^4 - 300^4) = 65.2瓦特因此,在这种情况下,黑色球体通过热辐射传递的热量为65.2瓦特。

三、对流传热的计算对流传热是指物质与周围介质通过流动来交换热量的过程。

对流传热的计算比较复杂,需要考虑流体的性质、速度和传热面积等参数。

人教版初中物理九年级上册专题三《热学综合计算》精品课件

人教版初中物理九年级上册专题三《热学综合计算》精品课件
(2)瓶内燃气的热值等于液化石油气的热值, 故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有掺混二甲醚
4.(2017·百色)天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐。小明用天 然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃,用时约10 min。已 知:天然气的热值为3.5×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
由 Q 放=Vq 得,需要天然气的体积: V=Qq放=31.5.4×7×1017 0J6/mJ 3=0.042 m3
5.(2018·库伦旗期末)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给8 kg的水加热,同 时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在4 min内完 全燃烧了1.4 kg的煤,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg。求:
再见!
(2)由η=Q 吸/Q 放得,被水吸收的热量:
Q 吸=ηQ 放=90%×1.05×l07 J=9.45×106 J;
由 Q 吸=cmΔt 可得,
水升高的温度Δt=Qcm吸=4.2×103
9.45×106 J J/(kg·℃)×100
kg=22.5

2.王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5 kg水,把水从 18 ℃加热至98 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果木炭的热值为 3.4×107 J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收。求: (1)在这个过程中水吸收的热量。 (2)在这个过程中用掉多少木炭。 解:(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg× (98 ℃-18 ℃)=1.68×106 J
天然气的热值q天燃气=7.0×107 J/m3]求: (1)体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少? (2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收,则水升高的温度是多少?

电热功率的计算公式

电热功率的计算公式

电热功率的计算公式
热学计算是指应用物理学和力学原理,对物体温度、热量流动和
热性质进行计算和分析的一类方法。

热学计算的最终目的是了解和估
计物体的热功率和温度过程。

电热功率是指经过电能转换,将电能转化为热能的功率,可以根
据导热方程进行计算:P=U*I;其中P为功率,单位为W;U为电压,
单位为V;I为电流,单位为A。

通常情况下,用来给定电热功率大小的参数是电流,其他参数保
持不变。

如果要改变电热功率,可以选择不同的电流参数进行计算,
也可以改变其他参数来调整电热功率。

电热功率与电流、电压等参数相关,其计算公式容易理解,但是
还要考虑物体导热能力、温度、密度等多方面因素,需要对它们进行
精确的换算,否则会使计算结果出现偏差。

此外,关于电热功率的热学计算还必须考虑材料的特性,比如其
是否有良好的热隔离能力,以及介质的热性质传输率等。

如果电热功
率计算出现偏差,还需考虑是否各种因素造成的有关问题的影响,实
施相应的补偿措施。

电热功率的计算由于与多个参数有关,必须要综合考虑各个参数,才能得出精确的计算结果,这也是为什么热学计算很重要的原因之一。

热量和热能的计算公式

热量和热能的计算公式

热量和热能的计算公式热量和热能都是热力学中常见的概念,我们经常听到这两个词语,但是了解其计算公式却不是很清晰。

在本文中,我们将详细介绍热量和热能的计算公式,并且解释其背后的物理原理。

1. 热量的计算公式热量是指系统与外界之间由于温度差异而发生的能量传递。

热量的计量单位是焦耳(Joule)或卡路里(calorie)。

根据热力学第一定律,热量的计算公式如下:Q = mcΔT其中,Q表示热量(单位为焦耳或卡路里),m表示物体的质量(单位为千克或克),c表示物体的比热容(单位为焦耳/千克·摄氏度或卡路里/克·摄氏度),ΔT表示温度变化(单位为摄氏度)。

这个公式说明了热量与物体的质量、比热容以及温度变化之间的关系。

举个例子来说,假设我们有一个质量为1kg的水,温度从20摄氏度升高到80摄氏度。

水的比热容为4.18焦耳/克·摄氏度。

那么根据热量的计算公式,我们可以得到:Q = (1kg) * (4.18焦耳/克·摄氏度) * (80摄氏度 - 20摄氏度)= 250.8焦耳所以,在这个例子中,当水的质量为1kg,温度变化为60摄氏度时,它吸收的热量为250.8焦耳。

2. 热能的计算公式热能是指物体的热运动能量。

热能的计量单位也是焦耳(Joule)。

物体的热能包括其内能和其径向或平移运动的动能。

根据热力学第一定律和动能定理,热能的计算公式如下:E = mcT其中,E表示热能(单位为焦耳),m表示物体的质量(单位为千克或克),c表示物体的比热容(单位为焦耳/千克·摄氏度或卡路里/克·摄氏度),T表示温度(单位为摄氏度)。

这个公式说明了热能与物体的质量、比热容以及温度之间的关系。

以水为例,假设我们有一个质量为1kg的水,温度为20摄氏度。

水的比热容为4.18焦耳/克·摄氏度。

那么根据热能的计算公式,我们可以得到:E = (1kg) * (4.18焦耳/克·摄氏度) * (20摄氏度)= 83.6焦耳所以,在这个例子中,当水的质量为1kg,温度为20摄氏度时,它的热能为83.6焦耳。

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热学计算
1.(7分)为了测定某额定功率为1000w的电热水器的效率,物理兴趣小组的同学在热水器
中加了2kg的水,让热水器正常工作,并绘制出通电加热过程中水温随时间的变化情况图,求:即
(1)加热2min,水的温度升高了多少℃?
(2)加热6min,水吸收了多少热量?
(3)电热水器的效率是指水吸收的热量与电热水器放出的热量之
比,该热水器正常工作时的效率为多少?
2.小明家的太阳能热水器,水箱容积是200L。

小明进行了一次观察活动:某天早上,他用
温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。

请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;水吸收的热量。

[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (4分)
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气。

(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)(2分)
3.某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6kg 的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.问:
(1)实验时6kg的水15min内吸收了多少热能?
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少m3的液化气?
(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/ m3)
4.小星用燃气灶将质量为2kg,温度为25℃的水加热到100℃,则水要吸收多少的热量?
该燃气灶的效率为25%,则加热这些水需要燃气多少千克?
(C水=4.2×103J/kg·℃燃气的热值是4.5×107J/kg)。

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